(57)【要約】      （修正有）【課題】物品の上下動ストロークを任意に設定することができる電動リフト装置を提供する。【解決手段】電動リフト装置１０は、ガイドレール１４が設けられた支持板１３を備えるベース１１と、上下動板１５が両側にそれぞれ取り付けられ物品を支持するテーブル１２と、上下動板１５に取り付けられガイドレール１４に摺動自在に装着されるスライドブロック１６と、テーブル１２に取り付けられるラックに噛み合うピニオンが設けられ支持板１３に取り付けられる連結ユニットと、電動モータおよび減速機を備え、連結ユニットに取り付けられる駆動ユニット３１とを有し、モータコントローラ４２によりテーブル１２の上下動ストロークが制御される。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
ガイドレールが正面に設けられた上下方向の支持板を備える水平方向のベースと、
前記支持板に沿って上下方向に延びる上下動板が両側にそれぞれ取り付けられ、物品を支持するテーブルと、
前記上下動板の背面に取り付けられ、前記ガイドレールに摺動自在に装着されるスライドブロックと、
前記テーブルに取り付けられ前記支持板の正面に沿って延びるラックに噛み合うピニオンが設けられ、前記支持板の正面に取り付けられる連結ユニットと、
電動モータおよび電動モータの回転速度を減速して前記ピニオンに伝達する減速機を備え、前記連結ユニットに取り付けられる駆動ユニットと、
前記電動モータの駆動を制御し、前記テーブルの上下動ストロークを設定するモータコントローラと、
を有する電動リフト装置。
【請求項２】
請求項１記載の電動リフト装置において、
前記連結ユニットは前記支持板の幅方向中央部に取り付けられ、前記ラックと前記ピニオンは相互に前記支持板の幅方向にずらして配置され、前記駆動ユニットは前記電動モータのモータシャフトを水平方向に向けて前記連結ユニットに取り付けられる、電動リフト装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の電動リフト装置において、
前記テーブルと前記上下動板とを固定する第１の主補強リブを前記上下動板の正面側に配置し、前記ベースと前記支持板とを固定する第２の主補強リブを前記支持板の背面側に配置し、前記テーブルと前記上下動板とを固定する第１の副補強リブを前記上下動板の背面側に配置し、前記ベースと前記支持板とを固定する第２の副補強リブを前記支持板の正面側に配置した、電動リフト装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の電動リフト装置において、
第１の物品搬出入部と第２の物品搬出入部との間を移動する走行台車に前記ベースを装着し、物品搬出入部の高さに応じた上下動ストロークで前記テーブルを駆動する、電動リフト装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の電動リフト装置において、
前記モータコントローラは、物品搬出入部の位置に応じたテーブル高さのデータが記憶されたメモリと、テーブル高さデータを読み出してモータの回転数を制御する演算部とを有する、電動リフト装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、物品を上下方向に移動する電動リフト装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
物品を上下方向に移動することができる装置としては、例えば、特許文献１に記載されるように、エアシリンダにより駆動されて物品を掴むチャックが先端に設けられた回動用のアームと、走行用の車体とを備えた荷役装置がある。回動用のアームの基端部は、２本の平行なアームの先端に連結されており、平行なアームをエアシリンダにより駆動することにより、回動用のアームの先端にチャックが上下方向に回動される。車体にはエアタンクとコンプレッサが搭載され、エアタンクに貯留された圧縮空気がエアシリンダに供給される。
【０００３】
特許文献２は、走行用のキャスターが設けられたベース板と、物品を支持するテーブルと、テーブルを上下方向に駆動するエアシリンダとを備えたアクチュエータを開示している。ベース板の周縁に沿ってループ状にエアタンクが取り付けられ、エアタンクにはコンプレッサにより圧縮空気が供給され、エアタンク内の圧縮空気によりエアシリンダが駆動される。
【０００４】
一方、電動モータを動力源とした電動リフター装置が特許文献３に記載されている。この装置は、２本の基枠を有する基台側の枠体と、それぞれ物品載置枠が取り付けられた２本のガイド形成枠を有する上下動枠体とを有し、電動モータにより駆動される昇降操作用アームが基台側の枠体の前後左右に設けられ、昇降操作用アームの先端にそれぞれ設けられた遊転ローラがガイド形成枠のガイド溝に配置されている。電動モータにより昇降操作用アームを回転させると、遊転ローラによりガイド形成枠と物品載置枠が上下方向に駆動される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−１２５９９９号公報
【特許文献２】特開２０１５−１１７７６２号公報
【特許文献３】特開２０１４−４０３０６号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１、２に記載のように、エアシリンダを回動用のアームやテーブルの駆動源とすると、コンプレッサやエアタンクを車体やベース板に搭載しなければならず、荷役装置やアクチュエータの大型化が避けられない。しかも、エアシリンダにより物品を上下動する形態では、上下動速度を正確に制御したり、物品の停止位置を変更したりすることが困難である。さらに、上下動ストロークを簡単に変更することが困難であり、ストロークを変更するには、部品を組み換えたり、ストロークの調整操作を行ったりする必要がある。また、荷役装置の停止位置によって物品を搬出入する上下方向の位置が相違する場合には、複数台の荷役装置やアクチュエータを用意しておき、停止位置に応じて荷役装置やアクチュエータを交換する必要がある。
【０００７】
さらに、コンプレッサやエアタンクを設けると、装置の大型化と高重量化が避けられず、荷役装置やアクチュエータを迅速に走行させることができない。このため、物品を保管する自動倉庫、工業製品を製造する工場、物品の保管と出荷を担う物流センター等において、無人搬送車（ＡＧＶ）として適用することが困難であった。
【０００８】
一方、特許文献３に記載された電動リフト装置においては、電動モータを駆動源としており、上下動速度を正確に制御することは可能であるが、物品載置枠の上下動ストロークは昇降操作用アームの長さにより設定され、ストロークを変更することができない。この電動リフト装置においても、物品収納の位置によって物品を搬出入する上下方向の位置が相違する場合には、複数台の荷役装置やアクチュエータを用意する必要がある。このため、上下方向に複数段となった物品収納部を有する自動倉庫等にはこの電動リフト装置を適用することができない。
【０００９】
本考案の目的は、物品にあわせて上下動ストロークを任意に設定することができる電動リフト装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本考案の電動リフト装置は、ガイドレールが正面に設けられた上下方向の支持板を備える水平方向のベースと、前記支持板に沿って上下方向に延びる上下動板が両側にそれぞれ取り付けられ、物品を支持するテーブルと、前記上下動板の背面に取り付けられ、前記ガイドレールに摺動自在に装着されるスライドブロックと、前記テーブルに取り付けられ前記支持板の正面に沿って延びるラックに噛み合うピニオンが設けられ、前記支持板の正面に取り付けられる連結ユニットと、電動モータおよび電動モータの回転速度を減速して前記ピニオンに伝達する減速機を備え、前記連結ユニットに取り付けられる駆動ユニットと、前記電動モータの駆動を制御し、前記テーブルの上下動ストロークを設定するモータコントローラと、を有する。
【考案の効果】
【００１１】
物品を支持するテーブルはベースに取り付けられた支持板に上下動自在に装着され、テーブルに取り付けられたラックに噛み合うピニオンを、支持板に取り付けられる連結ユニットに設け、電動モータによりピニオンを駆動するので、電動モータによりテーブルの上下動ストロークを任意に設定することができる。これにより、テーブルに載置される物品を任意のストロークで上下動させることができる。ピニオンを駆動する電動モータを支持板に対して水平方向に取り付けたので、支持板の高さを大きくすることなく、テーブルと電動モータとの間のテーブル上下動ストロークを確保することができ、電動リフト装置を小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】一実施の形態である電動リフト装置を示す斜視図である。
【図２】図１において矢印Ａの方向から見た図１の正面図である。
【図３】図２の右側面図である。
【図４】図１の背面図である。
【図５】図２の左側面図である。
【図６】図２における６−６線に沿う方向から見た連結ユニットを示す断面図である。
【図７】図６における７−７線断面図である。
【図８】図６における８−８線断面図である。
【図９】無人搬送車に適用された電動リフト装置を示す斜視図である。
【図１０】図９の正面図である。
【図１１】無人搬送車に適用された電動リフト装置における制御装置を示すブロック図である。
【考案を実施するための形態】
【００１３】
以下、本考案の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１〜図５に示されるように、電動リフト装置１０は、長方形の板材からなる水平のベース１１と、ベース１１の上方に配置され物品を支持する長方形のテーブル１２とを有している。ベース１１の長手方向中央部には上下方向の支持板１３がベース１１の幅方向に延びて取り付けられており、図２に示されるように、支持板１３の一方面の両側部にはガイドレール１４が設けられている。支持板１３はガイドレール１４が取り付けられた一方の面を正面とし、反対側の他方の面を背面とする。支持板１３の正面を電動リフト装置１０についても正面とし、反対側を背面とする。
【００１４】
テーブル１２の下面には、図２および図４に示されるように、両側に上下動板１５が上下方向に延びて取り付けられている。それぞれの上下動板１５の背面には、図３および図５に示されるように、下端部に位置させてスライドブロック１６が取り付けられており、スライドブロック１６はガイドレール１４に摺動自在に装着される。したがって、テーブル１２はスライドブロック１６がガイドレール１４の下端部の位置となる下降限位置と、スライドブロック１６がガイドレール１４の上端部の位置となる上昇限位置との間を上下方向に移動自在である。テーブル１２が下降限位置となると、テーブル１２は支持板１３の上端面に最接近する。
【００１５】
図２に示されるように、テーブル１２の下面にはラック１７がジョイント部材１８により取り付けられており、ラック１７は支持板１３の正面前方に位置して支持板１３に沿って上下方向に延びている。
【００１６】
図６および図７に示されるように、支持板１３の正面の幅方向中央部には連結ユニット１９が取り付けられており、ラック１７は連結ユニット１９に形成された貫通孔２０を貫通している。連結ユニット１９は、支持板１３に固定される軸受ブロック２１と軸受ブロック２１に固定される軸受ケース２２とを有し、ラック１７に摺動接触するラックガイド２３が図７に示されるように軸受ケース２２に装着されている。軸受ブロック２１に装着される軸受２４および軸受ケース２２に装着される軸受２５に駆動シャフト２６が回転自在に支持されており、駆動シャフト２６の回転中心軸Ｏｄは、ベース１１の長手方向に沿って水平方向であり、支持板１３に対して直角方向である。
【００１７】
図６〜図８に示されるように、ピニオン２７が駆動シャフト２６に取り付けられており、ピニオン２７はラック１７に噛み合っている。ラック１７とピニオン２７は支持板１３の幅方向に相互にずらして配置されており、ラック１７の歯部は側面に設けられている。図６においては、支持板１３の正面に取り付けられた２本のガイドレール１４とそれぞれのガイドレール１４に摺動自在に装着されたスライドブロック１６が示されており、スライドブロック１６が取り付けられた上下動板１５は省略されている。図８においては、テーブル１２の下面に固定された上下動板１５が示されている。
【００１８】
駆動ユニット３１が連結ユニット１９に取り付けられている。駆動ユニット３１は電動モータ３２と減速機３３とを備えており、電動モータ３２としてはブレーキ付きステッピングモータが使用されているが、サーボモータ等の他のタイプのモータを使用することができる。電動モータ３２の図示しないモータシャフトの回転は減速機３３により減速されて出力シャフト３４に伝達される。出力シャフト３４は駆動シャフト２６にカップリング３５により連結されており、ピニオン２７は電動モータ３２により回転駆動される。電動モータ３２のモータシャフトの中心軸Ｏｍは、幅方向に偏心量Ｅずれている。
【００１９】
電動リフト装置１０の天板としてのテーブル１２を上下動するための電動モータ３２を支持板１３に対して直角方向、つまり水平方向に取り付けたので、電動モータ３２を有する駆動ユニット３１の上下方向の配置スペースを小さくすることができる。これにより、支持板１３の上下方向の寸法に比して、テーブル１２の上下動ストロークを大きくすることができる。例えば、電動モータを上下方向に配置して支持板に取り付け、ボールねじによりテーブルを上下動するようにすると、支持板の上下方向の寸法を大きくしなければ、充分な上下動ストロークを確保することができない。
【００２０】
これに対し、電動リフト装置１０においては、電動モータ３２を水平配置とし、ラック１７とピニオン２７との噛み合いによりテーブル１２を上下動するので、テーブル１２をベース１１に最接近させた状態におけるテーブル１２の高さを低くすることがで、電動リフト装置１０を小型化することができるとともに、支持板１３の高さを過度に大きくすることなく、十分にテーブル１２の上下動ストロークを確保することができる。
【００２１】
図３および図５に示されるように、それぞれの上下動板１５の正面側には第１の主補強リブとしての主補強リブ３６が配置されている。主補強リブ３６はテーブル１２の前後方向に水平に延びるとともに上下方向に延びており、テーブル１２の下面と上下動板１５の正面に固定され、主補強リブ３６により上下動板１５とテーブル１２とが強固に連結されている。
【００２２】
支持板１３の背面側には第２の主補強リブとしての主補強リブ３７が左右に配置されている。主補強リブ３７はベース１１の前後方向に水平に延びるとともに上下方向に延びており、ベース１１の上面と支持板１３の背面に固定され、主補強リブ３７により支持板１３とベース１１とが強固に固定されている。
【００２３】
それぞれの上下動板１５の背面側には第１の副補強リブとしての副補強リブ３８が配置されている。副補強リブ３８はテーブル１２の前後方向に水平に延びるとともに上下方向に延びており、テーブル１２の下面と上下動板１５の背面に固定され、副補強リブ３８により上下動板１５とテーブル１２とが強固に連結されている。副補強リブ３８は、図４に示されるように、主補強リブ３７に対して幅方向にずれており、支持板１３の左右両側面よりも外側に取り付けられている。これにより、テーブル１２が下降移動しても、副補強リブ３８は支持板１３および主補強リブ３７に接触しない。
【００２４】
支持板１３の正面側には第２の副補強リブとしての副補強リブ３９が左右に配置されている。副補強リブ３９はベース１１の前後方向に水平に延びるとともに上下方向に延びており、ベース１１の上面と支持板１３の正面に固定され、副補強リブ３９により支持板１３とベース１１とが強固に固定されている。副補強リブ３９は、図２に示されるように、上下動板１５に対して幅方向にずれており、上下動板１５よりも内側に取り付けられている。これにより、テーブル１２が下降移動しても、副補強リブ３９は上下動板１５に接触しない。
【００２５】
主補強リブ３６と主補強リブ３７は同一形状であり、同種のリブ部材を両方の主補強リブ３６、３７として使用することができる。副補強リブ３８と副補強リブ３９は、主補強リブ３６、３７よりも小型であり、同種のリブ部材を両方の副補強リブ３８、３９として使用することができる。
【００２６】
合計４枚の上下方向の主補強リブ３６と副補強リブ３８とによりテーブル１２と上下動板１５とを連結したので、平面視において大きな面積を確保することなく、テーブル１２と上下動板１５とを連結することができる。同様に、合計４枚の上下方向の主補強リブ３７と副補強リブ３９とによりベース１１と支持板１３とを連結したので、平面視において大きな面積を確保することなく、ベース１１と支持板１３とを連結することができる。これにより、電動リフト装置１０を軽量かつ小型化することができる。
【００２７】
電動モータ３２に電力を供給するために、ベース１１にはバッテリ４１が設けられており、電動モータ３２はバッテリ４１から供給される電力により駆動される。バッテリ４１としては、例えば、直流２４Ｖの電源が使用される。電動モータ３２のモータシャフトを正転方向および逆転方向に回転駆動させるとともに、回転速度を制御するために、ベース１１にはモータコントローラ４２が設けられている。バッテリ４１は、図１および図２に示されるように、電動モータ３２の下方であって２枚の副補強リブ３９の間に位置させてベース１１に取り付けられている。
【００２８】
テーブル１２が所定のストロークで上昇移動したことを検出するために、電動リフト装置１０は図示しないエンコーダを有している。エンコーダとしては、モータシャフトやピニオン２７の回転数を検出するロータリエンコーダ、またはラック１７の上下動ストロークを検出するリニアエンコーダが使用される。エンコーダの検出信号はモータコントローラ４２に送られる。モータコントローラ４２は、制御プログラム、演算式およびマップデータ等が格納されるメモリと、制御信号を演算する演算部としてのＭＰＵ等を備えており、テーブル１２の上下動ストロークに応じたモータ回転数や回転速度のデータがメモリに格納されている。モータコントローラ４２の設定値を変更することにより、テーブル１２の上下動速度、上下動範囲、停止位置について、ラック１７とピニオン２７が動作可能な範囲で任意に容易に変更することができる。
【００２９】
外部からの遠隔操作により電動リフト装置１０の作動を指令するために、ベース１１にはリフトコントローラ４３が取り付けられており、リフトコントローラ４３にはアンテナ４４が設けられている。外部のホストコンピュータからのリフトコントローラ４３に無線により指令信号が送られ、テーブル１２の上下動タイミングと上下動ストローク等の指令信号がリフトコントローラ４３からモータコントローラ４２に送られる。リフトコントローラ４３も、メモリおよび演算部を備えている。
【００３０】
電動リフト装置１０は、基盤に固定設置して使用することもできる。その場合には、テーブル１２の上に搭載された物品を任意の位置に上下動させることができる。一方、電動リフト装置１０を無人搬送車とすることにより、被加工物を対象として、これを複数の物品搬出入部のうちのいずれかに搬送する場合にも、電動リフト装置１０を使用することができる。さらに、自動倉庫において物品を搬送する場合にも、この電動リフト装置１０を使用することができる。
【００３１】
図９は無人搬送車に電動リフト装置１０を適用した場合を示す斜視図であり、図１０は図９の正面図である。
【００３２】
電動リフト装置１０は、基盤の上を車輪４５により移動自在の走行台車４６に装着され、走行台車４６と電動リフト装置１０により無人搬送車（ＡＧＶ）４７が構成される。電動モータ３２等のリフト構成部材の防塵のために、テーブル１２の外周とベース１１との間には、蛇腹式のカバー２８が装着されている。
【００３３】
図９および図１０においては、コンベア４８、４９によりそれぞれの上流側から物品搬出入部にまで搬送された被加工物Ｗを受け取って、図示しない他の物品搬出入部にまで搬送するために、無人搬送車４７が使用されている状態を示す。図１０に示されるように、コンベア４８の物品搬出入部の高さＨａと、コンベア４９の物品搬出入部の高さＨｂは相違している。無人搬送車４７は、それぞれのコンベア４８、４９の物品搬出入部に接近移動するときに、それぞれの高さに応じて、電動モータ３２により予めテーブル１２の高さが調整される。
【００３４】
一方、図示しない物品搬出入部において搭載された物品を、それぞれのコンベア４８、４９の物品搬出入部に向けて搬送する場合にも無人搬送車４７を使用することができる。その場合には、それぞれのコンベア４８、４９の物品搬出入部の高さに応じて、予めテーブル１２の高さが調整される。このように、物品の搬出部または搬入部として適用される箇所を物品搬出入部とし、第１の物品搬出入部と第２の物品搬出入部との間を移動する無人搬送車４７として電動リフト装置１０を適用することができる。
【００３５】
無人搬送車４７として電動リフト装置１０を適用する場合には、図１１に示すように、外部の制御室に設けられたホストコンピュータとしてのＡＧＶコントローラ５１からの制御信号に基づいて、電動リフト装置１０は制御される。ＡＧＶコントローラ５１は無人搬送車４７の位置情報を取得し、位置情報はコンピュータ５２によりリフトコントローラ４３にアンテナ５４から送信されるとともに、制御室のモニタ５３に表示される。リフトコントローラ４３のメモリには、物品搬出入部の位置に応じたテーブル高さのデータが記憶され、無人搬送車が所定の物品搬出入部に到達すると、その位置に応じたテーブル高さのデータが読み出されて、電動モータ３２の回転方向、回転数および回転時間が制御されてテーブル１２の高さが設定される。
【００３６】
電動モータ３２およびモータコントローラ４２等へバッテリ４１から電力を供給するようにしているが、電動リフト装置１０が走行台車４６に搭載される場合には、走行台車４６に設けられたバッテリから電動モータ３２等に電力を供給するようにしても良く、さらには、非接触式の給電装置により電動モータなどに電力を供給するようにしても良い。
【００３７】
本考案は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、図９および図１０は、被加工物を搬送するコンベアからの物品の搬出または搬入のために使用される無人搬送車４７を示すが、自動倉庫の物品収納棚から物品を搬出したり、物品収納棚に物品を搬入したりする無人搬送車としても、電動リフト装置１０を適用することができる。
【符号の説明】
【００３８】
１０    電動リフト装置
１１    ベース
１２    テーブル
１３    支持板
１４    ガイドレール
１５    上下動板
１６    スライドブロック
１７    ラック
１８    ジョイント部材
１９    連結ユニット
２６    駆動シャフト
２７    ピニオン
３１    駆動ユニット
３２    電動モータ
３３    減速機
３４    出力シャフト
３５    カップリング
３６、３７    主補強リブ
３８、３９    副補強リブ
４１    バッテリ
４２    モータコントローラ
４３    リフトコントローラ
４６    走行台車
４７    無人搬送車（ＡＧＶ）
４８、４９    コンベア
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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